CN108132136B - 水池波浪测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水池波浪测试装置,一端通过角接触球轴承和深沟球轴承与水池固定结构连接,分别实现框架水平和垂向的位置移动。在框架一端布置有丝杆和手轮与深沟球轴承相结合,进行垂向位置的调节;水平方向框架可以绕角接触球轴承旋转进行水平位置调节,这两个方向分别设置锁紧锁紧结构,实现主框架水平和垂向位置的锁定,在框架的另一端安装水池波浪测试仪,进行特定位置的波浪测试。在试验开始前,调整框架水平角度和垂向高度到需要位置并锁紧,在框架另一端安装浪高仪并固定。试验中需要调整测试位置时,解开锁紧装置,从新调整水平和垂向位置,再次锁定。待试验完成后升起装置并在一侧固定,避免干扰后续试验开展。
Description
技术领域
本发明涉及海洋工程水动力学试验技术领域,尤其是一种船舶零航速耐波性模型试验领域,以及其他类型需要定点波浪测试的水池波浪测试装置。
背景技术
海洋工程水池模型试验,是各种水池模型试验中复杂程度相对较高,难度相对较大的试验项目。这主要体现在,模拟环境条件较多、模型试验系统结构复杂、试验内容和测试参数多。由于海洋工程水池模型试验的复杂性,试验的准备和开展的过程中,对试验设施和条件有较高的要求。针对不同的试验种类、不同的测试项目,需要布置不同的试验装置,保证试验能够顺利、高效的开展。其中,波浪时历信号的测试是海洋工程模型试验中重要的测试项目。不同的试验,测点位置、数量经常发生改变,波浪测试仪器安装位置同样需要不断的调整。因此,灵活、高效、稳定、可靠的波浪测试支架是海洋工程水池必要的试验装置,它直接影响到试验的顺利开展和试验测试数据的准确性。
目前常用的方法是在水池中间,水面以上固定结构上侧向伸出两条木条,在木条伸出端安装竖向钢管,在钢管下端安装浪高测量仪。该方法首先操作难度大,效率低,每次试验前要进行材料的准备和连接,安装中需要至少3个人耗时两个小时以上,试验中变换测点则需要重新拆解和安装,耗费大量的人力和物力;其次,结构形式固定,不易调整,而且影响测试信号精度;另外,由于木条和钢管结构不能收放,会影响耐波性试验和操纵性试验的正常开展,因此,每次试验结束后必须拆解。这严重降低试验的效率。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点,提供一种结构合理的水池波浪测试装置,从而使其高效、简便、稳定,可以满足海洋工程水池模型试验的要求。
本发明所采用的技术方案如下:
一种水池波浪测试装置,包括主框架,所述主框架的后端连接有副框架,所述副框架后端安装浪高测试仪,所述主框架的前端安装上支座,所述上支座成直角形结构,所述上支座的底部通过上轴承座支撑,所述上轴承座上通过第一角接触球轴承安装丝杆;还包括大桥栏杆,所述大桥栏杆底部为走道,所述大桥栏杆下部固定有下支座,所述下支座中部第二角接触球轴承连接上述丝杆,并安装轴承盖,所述丝杆底部还通过垂向旋转装置与主框架的底端连接;所述主框架顶部安装有水平旋转装置。
作为上述技术方案的进一步改进:
所述丝杆的顶部穿过上支座,并通过第一垫片和第一螺母连接,所述丝杆的底部穿过下支座,并通过第二垫片和第二螺母连接。
所述垂向旋转装置的结构为:包括支撑座,所述支撑座的一端安装第一抱箍,将丝杆包住,所述支撑座的另一端设置有凹槽,所述凹槽内通过深沟球轴承安装转动轴,所述深沟球轴承通过转动轴座支撑,同时与主框架连接。
所述水平旋转装置的结构为:包括与主框架连接的支撑板,所述支撑板的后端设置有两块对称的锁定端板,所述锁定端板成圆弧形结构,并在其中部开有圆弧槽,所述支撑板的前端头通过第一内六角圆柱头螺钉安装第二抱箍,所述支撑板上通过第二内六角圆柱头螺钉安装B型压花把手,所述支撑板后端中部还通过推力轴承安装有主轴,所述主轴通过圆锥销和万向联轴节与丝杠连接,所述丝杠位于两块锁定端板的中间,所述丝杠通过转动块安装在支座上,所述圆弧槽内穿入有锁紧轴,所述锁紧轴的头部与支座连接,所述锁紧轴的端部安装调节把手;所述支撑板上还安装有驱动主轴转动的减速机,减速机连接手轮。
所述副框架与主框架之间形成有折弯角度。
所述主框架的截面成三角形结构。
所述副框架的截面成三角形结构。
本发明的有益效果如下:
本发明结构紧凑、合理,操作方便,通过采用整体桁架式结构,具有水平和垂向位置的可移动、可调节功能,操作简便、灵活,避免了每次试验中支架的组装,测点位置变化时支架结构重新拆解、移动,从而大幅度降低水池波浪测试支架的准备和安装时间,提高了试验效率;装置结构稳定,能够有效降低外界高频振动对波浪测试信号的干扰,从而提高测试精度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中A部的局部放大图。
图3为图1中B部的局部放大图。
图4为图1的M向视图。
图5为图1中沿E-E截面的全剖视图。
图6为图1中沿C-C截面的全剖视图。
图7为图1中沿D-D截面的全剖视图。
其中:1、手轮;2、第一角接触球轴承;3、主框架;4、副框架;5、第二抱箍;6、第一内六角圆柱头螺钉;7、B型压花把手;8、减速机;9、推力轴承;10、第二内六角圆柱头螺钉;11、圆锥销;12、万向联轴节;13、丝杠;14、主轴;15、调节把手;16、锁紧轴;17、支座;18、转动块;19、锁定端板;20、上轴承座;21、上支座;22、第一螺母;23、第一垫片;24、下支座;25、第二螺母;26、第二垫片;27、第二角接触球轴承;28、轴承盖;29、第一抱箍;30、支撑座;31、转动轴;32、转动轴座;33、深沟球轴承;34、大桥栏杆;35、走道;36、支撑板。
具体实施方式
下面结合附图,说明本发明的具体实施方式。
如图1-图7所示,本实施例的水池波浪测试装置,包括主框架3,主框架3的后端连接有副框架4,副框架4后端安装浪高测试仪,主框架3的前端安装上支座21,上支座21成直角形结构,上支座21的底部通过上轴承座20支撑,上轴承座20上通过第一角接触球轴承2安装丝杆;还包括大桥栏杆34,大桥栏杆34底部为走道35,大桥栏杆34下部固定有下支座24,下支座24中部第二角接触球轴承27连接上述丝杆,并安装轴承盖28,丝杆底部还通过垂向旋转装置与主框架3的底端连接;主框架3顶部安装有水平旋转装置。
丝杆的顶部穿过上支座21,并通过第一垫片23和第一螺母22连接,丝杆的底部穿过下支座24,并通过第二垫片26和第二螺母25连接。
垂向旋转装置的结构为:包括支撑座30,支撑座30的一端安装第一抱箍29,将丝杆包住,支撑座30的另一端设置有凹槽,凹槽内通过深沟球轴承33安装转动轴31,深沟球轴承33通过转动轴座32支撑,同时与主框架3连接。
水平旋转装置的结构为:包括与主框架3连接的支撑板36,支撑板36的后端设置有两块对称的锁定端板19,锁定端板19成圆弧形结构,并在其中部开有圆弧槽,支撑板36的前端头通过第一内六角圆柱头螺钉6安装第二抱箍5,支撑板36上通过第二内六角圆柱头螺钉10安装B型压花把手7,支撑板36后端中部还通过推力轴承9安装有主轴14,主轴14通过圆锥销11和万向联轴节12与丝杠13连接,丝杠13位于两块锁定端板19的中间,丝杠13通过转动块18安装在支座17上,圆弧槽内穿入有锁紧轴16,锁紧轴16的头部与支座17连接,锁紧轴16的端部安装调节把手15;支撑板36上还安装有驱动主轴14转动的减速机8,减速机8连接手轮1。
副框架4与主框架3之间形成有折弯角度。
主框架3的截面成三角形结构。
副框架4的截面成三角形结构。
本发明主体为桁架式金属结构,主体结构分为主框架3和副框架4,主框架3一端通过上支座21和下支座24固定于水池固定结构物,副框架4一端与主框架3固定连接,另一端安装浪高测试仪。主框架3为三角形截面桁架结构,主框架3与下支座24之间采用深沟球轴承33连接,在上部采用丝杠13和锁定端板19连接,通过丝杠13调节主框架3垂向距离,主框架3可以绕深沟球轴承33垂向40°旋转。在主框架3与上轴承座20、下支座24之间通过第一角接触球轴承2连接,主框架3和副框架4在水平面内可以180°旋转。在锁定端板19和主框架3之间布置锁紧轴16,用于固定框架垂向位置。在上轴承座20和主框架3之间设置螺钉销装置,可以锁定支架水平方向位置。
本发明的具体工作过程如下:
调整主框架3、副框架4水平角度至试验需要位置,锁紧B型压花把手7,完成框架水平位置固定,转动旋转手轮1调整副框架4一端垂向高度至目标位置,旋转锁紧轴16的调节把手15,锁定副框架4一端垂向高度,完成整个框架定位工作。在副框架4一端安装浪高测试仪,即可开展波浪信号采集。
以上描述是对本发明的解释,不是对发明的限定,本发明所限定的范围参见权利要求,在本发明的保护范围之内,可以作任何形式的修改。
Claims (7)
1.一种水池波浪测试装置,包括主框架(3),其特征在于:所述主框架(3)的后端连接有副框架(4),所述副框架(4)后端安装浪高测试仪,所述主框架(3)的前端安装上支座(21),所述上支座(21)成直角形结构,所述上支座(21)的底部通过上轴承座(20)支撑,所述上轴承座(20)上通过第一角接触球轴承(2)安装丝杆;还包括大桥栏杆(34),所述大桥栏杆(34)底部为走道(35),所述大桥栏杆(34)下部固定有下支座(24),所述下支座(24)中部第二角接触球轴承(27)连接上述丝杆,并安装轴承盖(28),所述丝杆底部还通过垂向旋转装置与主框架(3)的底端连接;所述主框架(3)顶部安装有水平旋转装置。
2.如权利要求1所述的水池波浪测试装置,其特征在于:所述丝杆的顶部穿过上支座(21),并通过第一垫片(23)和第一螺母(22)连接,所述丝杆的底部穿过下支座(24),并通过第二垫片(26)和第二螺母(25)连接。
3.如权利要求1所述的水池波浪测试装置,其特征在于:所述垂向旋转装置的结构为:包括支撑座(30),所述支撑座(30)的一端安装第一抱箍(29),将丝杆包住,所述支撑座(30)的另一端设置有凹槽,所述凹槽内通过深沟球轴承(33)安装转动轴(31),所述深沟球轴承(33)通过转动轴座(32)支撑,同时与主框架(3)连接。
4.如权利要求1所述的水池波浪测试装置,其特征在于:所述水平旋转装置的结构为:包括与主框架(3)连接的支撑板(36),所述支撑板(36)的后端设置有两块对称的锁定端板(19),所述锁定端板(19)成圆弧形结构,并在其中部开有圆弧槽,所述支撑板(36)的前端头通过第一内六角圆柱头螺钉(6)安装第二抱箍(5),所述支撑板(36)上通过第二内六角圆柱头螺钉(10)安装B型压花把手(7),所述支撑板(36)后端中部还通过推力轴承(9)安装有主轴(14),所述主轴(14)通过圆锥销(11)和万向联轴节(12)与丝杠(13)连接,所述丝杠(13)位于两块锁定端板(19)的中间,所述丝杠(13)通过转动块(18)安装在支座(17)上,所述圆弧槽内穿入有锁紧轴(16),所述锁紧轴(16)的头部与支座(17)连接,所述锁紧轴(16)的端部安装调节把手(15);所述支撑板(36)上还安装有驱动主轴(14)转动的减速机(8),减速机(8)连接手轮(1)。
5.如权利要求1所述的水池波浪测试装置,其特征在于:所述副框架(4)与主框架(3)之间形成有折弯角度。
6.如权利要求1所述的水池波浪测试装置,其特征在于:所述主框架(3)的截面成三角形结构。
7.如权利要求1所述的水池波浪测试装置,其特征在于:所述副框架(4)的截面成三角形结构。
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